多租戶SaaS應(yīng)用快速構(gòu)建與部署方法.pdf

1、近年來，互聯(lián)網(wǎng)和軟件應(yīng)用技術(shù)的普及和迅猛發(fā)展，使得軟件的發(fā)展逐步趨向網(wǎng)絡(luò)化、平臺化和服務(wù)化。SaaS(Software as a Service)提供了一種新穎的軟件交付和用戶使用的方式，具有按需租用、無需用戶維護(hù)、便于擴(kuò)展等特征。SOA(Service-Oriented Architecture)架構(gòu)具有隨著業(yè)務(wù)需求靈活快速變化的特征，在SOA架構(gòu)中，眾多的計(jì)算資源（如，應(yīng)用、服務(wù)器等）以服務(wù)的形式被提供，打破了傳統(tǒng)模式定制的局限性。

2、SOA架構(gòu)與SaaS滿足客戶動態(tài)、異構(gòu)的需求不謀而合，成為越來越多的SaaS應(yīng)用開發(fā)的基礎(chǔ)。
　　 SaaS商業(yè)模式的成功，離不開設(shè)計(jì)良好的應(yīng)用構(gòu)建方法的支持。但是，目前SaaS應(yīng)用構(gòu)建方法的相關(guān)研究中，存在如下問題亟需解決:首先，大規(guī)模多租戶應(yīng)用構(gòu)建過程中，存在大量相同或類似的業(yè)務(wù)需求，為每個租戶應(yīng)用分別進(jìn)行需求分析，逐個構(gòu)建，時(shí)間和花費(fèi)較大，資源利用率和構(gòu)建效率較低。其次，SaaS模式下用戶租用的應(yīng)用和服務(wù)大多是由服務(wù)提供商

3、預(yù)先提供，而用戶的功能需求越來越趨向于個性化，服務(wù)提供商不能預(yù)先想到所有可能的需求，因此，這種服務(wù)提供模式存在一定的不足。第三，在多租戶租用應(yīng)用服務(wù)的過程中，各個租戶應(yīng)用需要通過共享服務(wù)來提高資源利用率，以滿足服務(wù)運(yùn)營商控制成本的需求;此時(shí)，若服務(wù)器過載，其上運(yùn)行的服務(wù)質(zhì)量會銳減，即宿主環(huán)境的負(fù)載狀態(tài)直接影響服務(wù)質(zhì)量，因此，如何保持服務(wù)器的負(fù)載平衡以滿足租戶的Qos（服務(wù)質(zhì)量）成為提升應(yīng)用性能與資源使用效率的一個關(guān)鍵問題。
　　

4、 本文以面向服務(wù)的計(jì)算技術(shù)和方法為理論基礎(chǔ)，從快速、柔性構(gòu)建的需求入手，以服務(wù)、用戶需求的關(guān)系為切入點(diǎn)，圍繞著基于多租戶的SaaS應(yīng)用構(gòu)建、服務(wù)優(yōu)化部署等方面進(jìn)行了較為深入的研究。論文的主要工作和創(chuàng)新點(diǎn)如下:
　　 1.提出了一個基于多抽象層次的SaaS應(yīng)用構(gòu)建方法
　　 為了提高SaaS應(yīng)用構(gòu)建速度，同時(shí)保證多租戶環(huán)境中各個租戶的業(yè)務(wù)、性能要求，基于多抽象層次的SaaS應(yīng)用構(gòu)建方法將SaaS應(yīng)用的構(gòu)建劃分為三個層次:從

5、抽象SaaS應(yīng)用層構(gòu)建、從組合服務(wù)層構(gòu)建和從服務(wù)組件層構(gòu)建。根據(jù)不同租戶的業(yè)務(wù)需求和SLA（Service-Level Agreement，服務(wù)等級協(xié)議）要求，應(yīng)用開發(fā)人員從其中一個層次開始逐層構(gòu)建產(chǎn)生一個真正可執(zhí)行的滿足租戶SLA要求的SaaS應(yīng)用。
　　 2.提出了一種基于超圖劃分性質(zhì)的服務(wù)動態(tài)部署算法
　　 該算法利用超圖劃分性質(zhì)來解決分階段的服務(wù)動態(tài)部署問題。算法利用超圖劃分將所需分層服務(wù)劃分為多個劃分子集，每個

6、劃分子集中的服務(wù)映射部署到一臺服務(wù)器，通過對服務(wù)器負(fù)載情況的檢測不斷調(diào)整超圖劃分以保持服務(wù)器的負(fù)載平衡。同時(shí)，使用一個資源消耗模型來預(yù)估服務(wù)對資源的消耗值。
　　 3.實(shí)現(xiàn)了一個原型系統(tǒng)Mira構(gòu)建系統(tǒng)和三個輔助工具
　　 基于多抽象層次SaaS應(yīng)用構(gòu)建方法，實(shí)現(xiàn)了一個原型系統(tǒng)——Mira構(gòu)建系統(tǒng)和三個輔助工具:組件開發(fā)插件CDP，租戶安置工具TPT，動態(tài)部署工具DDT。并利用一個已實(shí)現(xiàn)的SaaS應(yīng)用構(gòu)建案例，完整介紹了

7、SaaS應(yīng)用構(gòu)建的過程，驗(yàn)證了本文提出方法和過程的可行性和有效性。
　　 4.實(shí)際構(gòu)建了基于服務(wù)組件的SBM系統(tǒng)
　　 借助SCA架構(gòu)實(shí)現(xiàn)了眾多層次化的服務(wù)組件，擴(kuò)展了SCA的composite文件，每個服務(wù)組件均可向外提供服務(wù)接口，也可引用其他的服務(wù)組件，以此建立服務(wù)之間的依賴關(guān)系，形成層次化服務(wù)模型。利用這些已開發(fā)的服務(wù)組件，實(shí)際構(gòu)建了基于服務(wù)組件的SBM(Supplier Business Management)系

8、統(tǒng)，在驗(yàn)證了本文提出的構(gòu)建方法的同時(shí)，也為汽車制造業(yè)中的中小企業(yè)信息化建設(shè)提供技術(shù)支持和幫助。
　　 經(jīng)過理論和相關(guān)實(shí)驗(yàn)分析，論文提出的基于多抽象層次的SaaS應(yīng)用構(gòu)建方法及基于超圖劃分性質(zhì)的服務(wù)動態(tài)部署算法，能夠完成從用戶業(yè)務(wù)需求分析開始至產(chǎn)生真正可執(zhí)行的租戶SaaS應(yīng)用的全過程。在上述研究工作的基礎(chǔ)上，本文的部分研究成果已經(jīng)得到初步應(yīng)用。下一步還需要在構(gòu)建SaaS應(yīng)用時(shí)業(yè)務(wù)需求與服務(wù)組件之間的匹配、現(xiàn)有服務(wù)組件和構(gòu)建系統(tǒng)的容